在 R 中实现标准软件设计模式（专注于 MVC）
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【中文标题】在 R 中实现标准软件设计模式（专注于 MVC）【英文标题】：Implementing standard software design patterns (focus on MVC) in R 【发布时间】：2012-03-29 06:19:06 【问题描述】：目前，我正在阅读很多关于软件工程、软件设计、设计模式等方面的内容。来自完全不同的背景，这对我来说都是全新的有趣的东西，所以请多多包涵，以防我不使用正确的技术术语来描述某些方面;-)
我最终大部分时间都使用Reference Classes（R 中的一种 OOP 方式），因为面向对象似乎是我正在做的很多事情的正确选择。
现在，我想知道是否有人对实现 MVC（模型视图控制器；也称为 MVP：模型在 R 中查看 Presenter) 模式，最好使用参考类。
我也对有关其他“标准”设计模式的信息非常感兴趣，例如observer、blackboard 等，但我不想让这个问题过于笼统。我想最酷的事情是看一些最小的示例代码，但任何指针、“模式”、图表或任何其他想法也将不胜感激！
对于那些对类似的东西感兴趣的人，我真的可以推荐以下书籍：
-
The Pragmatic Programmer
Design Patterns
2012-03-12 更新
我最终想出了一个我对 MVC 的解释的小例子（这可能并不完全正确 ;-)）。
包依赖
require("digest")
类定义观察者
setRefClass(
"Observer",
fields=list(
.X="environment"
),
methods=list(
notify=function(uid, ...)
message(paste("Notifying subscribers of model uid: ", uid, sep=""))
temp <- get(uid, .self$.X)
if (length(temp$subscribers))
# Call method updateView() for each subscriber reference
sapply(temp$subscribers, function(x)
x$updateView()
)
return(TRUE)
)
)
类定义模型
setRefClass(
"Model",
fields=list(
.X="data.frame",
state="character",
uid="character",
observer="Observer"
),
methods=list(
initialize=function(...)
# Make sure all inputs are used ('...')
.self <- callSuper(...)
# Ensure uid
.self$uid <- digest(c(.self, Sys.time()))
# Ensure hash key of initial state
.self$state <- digest(.self$.X)
# Register uid in observer
assign(.self$uid, list(state=.self$state), .self$observer$.X)
.self
,
multiply=function(x, ...)
.self$.X <- .X * x
# Handle state change
statechangeDetect()
return(TRUE)
,
publish=function(...)
message(paste("Publishing state change for model uid: ",
.self$uid, sep=""))
# Publish current state to observer
if (!exists(.self$uid, .self$observer$.X))
assign(.self$uid, list(state=.self$state), .self$observer$.X)
else
temp <- get(.self$uid, envir=.self$observer$.X)
temp$state <- .self$state
assign(.self$uid, temp, .self$observer$.X)
# Make observer notify all subscribers
.self$observer$notify(uid=.self$uid)
return(TRUE)
,
statechangeDetect=function(...)
out <- TRUE
# Hash key of current state
state <- digest(.self$.X)
if (length(.self$state))
out <- .self$state != state
if (out)
# Update state if it has changed
.self$state <- state
if (out)
message(paste("State change detected for model uid: ",
.self$uid, sep=""))
# Publish state change to observer
.self$publish()
return(out)
)
)
类定义控制器和视图
setRefClass(
"Controller",
fields=list(
model="Model",
views="list"
),
methods=list(
multiply=function(x, ...)
# Call respective method of model
.self$model$multiply(x)
,
subscribe=function(...)
uid <- .self$model$uid
envir <- .self$model$observer$.X
temp <- get(uid, envir)
# Add itself to subscribers of underlying model
temp$subscribers <- c(temp$subscribers, .self)
assign(uid, temp, envir)
,
updateView=function(...)
# Call display method of each registered view
sapply(.self$views, function(x)
x$display(.self$model)
)
return(TRUE)
)
)
setRefClass(
"View1",
methods=list(
display=function(model, x=1, y=2, ...)
plot(x=model$.X[,x], y=model$.X[,y])
)
)
setRefClass(
"View2",
methods=list(
display=function(model, ...)
print(model$.X)
)
)
表示虚拟数据的类定义
setRefClass(
"MyData",
fields=list(
.X="data.frame"
),
methods=list(
modelMake=function(...)
new("Model", .X=.self$.X)
)
)
创建实例
x <- new("MyData", .X=data.frame(a=1:3, b=10:12))
调查模型特征和观察者状态
mod <- x$modelMake()
mod$.X
> mod$uid
[1] "fdf47649f4c25d99efe5d061b1655193"
# Field value automatically set when initializing object.
# See 'initialize()' method of class 'Model'.
> mod$state
[1] "6d95a520d4e3416bac93fbae88dfe02f"
# Field value automatically set when initializing object.
# See 'initialize()' method of class 'Model'.
> ls(mod$observer$.X)
[1] "fdf47649f4c25d99efe5d061b1655193"
> get(mod$uid, mod$observer$.X)
$state
[1] "6d95a520d4e3416bac93fbae88dfe02f"
请注意，对象的 uid 已在初始化时自动注册到观察者中。这样一来，控制器/视图可以订阅通知，并且我们有 1:n 的关系。
实例化视图和控制器
view1 <- new("View1")
view2 <- new("View2")
cont <- new("Controller", model=mod, views=list(view1, view2))
订阅
控制器订阅底层模型的通知
cont$subscribe()
注意订阅已经登录到观察者中了
get(mod$uid, mod$observer$.X)
显示注册视图
> cont$updateView()
a b
1 1 10
2 2 11
3 3 12
[1] TRUE
还有一个打开的绘图窗口。
修改模型
> cont$model$multiply(x=10)
State change detected for model uid: fdf47649f4c25d99efe5d061b1655193
Publishing state change for model uid: fdf47649f4c25d99efe5d061b1655193
Notifying subscribers of model uid: fdf47649f4c25d99efe5d061b1655193
a b
1 10 100
2 20 110
3 30 120
[1] TRUE
请注意，当底层模型将其状态更改发布给观察者时，两个注册视图都会自动更新，观察者又会通知所有订阅者（即控制器）。
开放式问题
以下是我觉得我还没有完全理解的内容：
-
这是 MVC 模式的正确实现吗？如果没有，我做错了什么？
应该为模型“处理”方法（例如聚合数据、获取子集等）“属于”模型或控制器类。到目前为止，我总是将特定对象可以“做”的所有事情都定义为这个对象的方法。
控制器应该是一种“代理”，控制模型和视图之间的每次交互（有点“双向”），还是只负责将用户输入传播到模型（有点“单向”？
【问题讨论】：
这个问题是重复的：***.com/questions/9519126/the-use-of-design-patterns-in-r。此外，您的问题有多个目标。一种是关于设计模式的一般性，另一种是针对示例的。重复题和本题的重叠部分主要在一般部分。也许您可以将您的问题编辑为仅对您的示例提出的问题。这也减少了您因过于笼统而被关闭的机会，这发生在重复的问题上。 @PaulHiemstra：感谢您提供的信息！我刚刚完成了一个主要的编辑，我想作为一个开始，为了让这个不太宽泛，我主要是在实现 MVC 之后。 【参考方案1】：它看起来不错，但我不太确定为什么你的其他类有一个额外的观察者（也许你可以告诉我）通常控制器是观察者。在 R 中这样做是一个非常好的主意，因为当我在 Java 中学习它时，它并不那么容易理解（Java 隐藏了一些好的部分）
是和否。对这种模式有许多不同的解释。我喜欢在对象中有方法，我会说它属于模型。 一个简单的例子是数独求解器，它在 GUI 中显示求解步骤。让我们把它分成一些可以分成 M、V 和 C 的部分：原始数据（可能是二维数组）、数独函数（计算下一步，...）、GUI、告诉 GUI 一个新的计算步长 我会这样说：M：原始数据 + 数独函数，C：谁告诉 GUI 有关更改/有关 GUI 输入的模型，V：没有任何逻辑的 GUI 其他人将数独功能放入Controller中，也是对的，可能会更好地解决一些问题
可能有一个像你这样称呼它的“单向”控制器，而视图是模型的观察者 也可以让 Controller 做所有事情而 Model 和 View 不知道彼此（看看 Model View Presenter，就是这样）
【讨论】：
非常感谢您的回答。自从我写这篇文章以来已经有一段时间了，所以我实际上必须再仔细看看它才能回答你关于额外观察者的问题;-)以上是关于在 R 中实现标准软件设计模式（专注于 MVC）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章